Ejercicios para resolver en H-CANALES Hidráulica Aplicada UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE HONDURAS FACULTAD DE INGENIERIA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL Guía de ejercicios en el software HCANALES Clase: Hidráulica Aplicada Ingeniera: Yolanda Fletes Alumno: Owen Daniel Rivera Rodas N° de cuenta: 20161002641 Sección: 1500 Fecha de entrega: Miércoles 03 de junio del 2020 Ejercicios para resolver en H-CANALES Hidráulica Aplicada 1. LA ENEE sacó a licitación el proyecto hidroeléctrico Lajas, el cual se muestra en plano de planta en la figura siguiente: Lo que se pidió a los participantes, es la construcción del trasvase de 0.8 m3/s del río Torito al río Guayabo, y las derivaciones de 3 m3/s de los ríos Guayabo y Lajas hacia el embalse. Las conducciones deberán ser tuberías que funcionen con una relación y/D (tirante/diámetro) igual al 75%. La compañía ADS de Centroamérica, fue una de las que se presentó a la licitación, y diseñando con HCANALES, ganó la licitación de la venta de tuberías, similares a las que se muestra en la figura 3, que tiene un coeficiente de rugosidad de 0.012. Indicar para el trasvase y la derivación los diámetros y pendientes que se utilizaron en la construcción. Se indican algunos diámetros de tuberías nominales, disponibles en la compañía: R// Para el trasvase se cumplen las propiedades con un tirante de 0.5623 m y un diámetro comercial de 30 pulgadas (750 mm) en el programa de 0.7498m. Ejercicios para resolver en H-CANALES Hidráulica Aplicada R// Para el trasvase se cumplen las propiedades con un tirante de 0.5623 m y un diámetro comercial de 30 pulgadas (750 mm) en el programa de 0.7498m. Ejercicios para resolver en H-CANALES Hidráulica Aplicada 2. Se tiene un canal trapecial de 4m de ancho en la base. El talud es de 45°. La pendiente es de 0.07٪. Originalmente las paredes eran lisas y para un gasto de 6m³/s, el tirante normal era de 0.8m, luego el mismo canal se reviste con mortero preparado a base de arena gruesa, con lo que la rugosidad aumenta, determinándose que para un gasto de 10m³/s el tirante normal es de 1.44m determinar: a) El gasto para un tirante normal es de 1.10m, si el fondo fuera rugoso y las paredes el acabado es liso. b) El gasto para el mismo tirante normal, para q el caso que el fondo fuera liso y las paredes rugosas. 3. Se construirá un canal de sección rectangular, con un ancho de solera 1.5 m longitud de 1000 m revestido de concreto. El punto inicial del canal está a una cota de 996 m y el punto final a 992 m. Calcular el tirante normal, para que pueda transportar un caudal de 2 m3/s. Defina el tipo de flujo. R// Es un flujo lento o subcrítico. Ejercicios para resolver en H-CANALES Hidráulica Aplicada 4. Se desea diseñar un canal parabólico para conducir un caudal de 2.5 m3/s, la misma que se construirá en tierra (n = 0.025), trazado con una pendiente del 0.5 ‰, y que tenga un espejo de agua de 3 m. Indicar el tirante normal que debe tener, su velocidad, número de Froude y su energía específica para las condiciones señaladas. R// El tirante normal es de 1.7354 m, su velocidad de es 0.7203 m/s, el número de Froude es de 0.2138 y su energía específica es de 1.7618 m*kg/kg. 5. Un canal trapezoidal tiene un ancho de 20 pies en la base, pendientes laterales de 2:1 y n=0.025. a. Determine la pendiente normal correspondiente a una profundidad normal de 3.36 pies cuando el caudal es de 400 pie3/. b. Determine la pendiente crítica y la correspondiente profundidad normal cuando el caudal es de 400 pie3/s. c. Determine la pendiente critica si la profundidad normal de 3.36 pies fuese la crítica, calcule el caudal para que ocurra esta condición. R// Para a. la pendiente normal es de 0.001602 m/m. Ejercicios para resolver en H-CANALES Hidráulica Aplicada R// Para b. Se obtuvo un calado crítico de 0.6547 m el cual nos dio un valor de pendiente crítica de 0.007810 m/m y debido a éste nos dio un tirante normal de 0.6547 m Ejercicios para resolver en H-CANALES Hidráulica Aplicada 6. En un poblado de 7 00 viviendas con 5 personas por vivienda, se consumen 160 lppd. (coeficiente de retorno CR=0.8). Se desea diseñar una alcantarilla de concreto con un diámetro de 200 mm, para la conducción de aguas residuales. La pendiente es de 2%. Determine el porcentaje de calado. Ejercicios para resolver en H-CANALES Hidráulica Aplicada Q= 0.8*160 l/(persona por día)*700viviendas*5personas Q= 448000 l/dia = 0.005185m^3/s R// Ya que el tirante normal es de 0.0517m, el porcentaje de calado es de y/do=25.85% 7. En un embalse, se ha instalado una compuerta de 1 metro de ancho. Usted ha solicitado que abran la compuerta a 12 cm de abertura (por donde sale el agua). Aguas arriba el calado del embalse es de 2 m. Calcule cuanto es el caudal de salida por la compuerta. R// El caudal de salida es de 0.4415 m^3/s. Ejercicios para resolver en H-CANALES Hidráulica Aplicada 8. En un canal se ha instalado un vertedero de pared delgada y longitud de cresta de 1.2 m. Aguas arriba vierte aguas una planta de aguas residuales, por lo que desea conocer los caudales en el canal. Se ha medido que la carga sobre el vertedero es de 0.6 m. Calcule el caudal. R// El caudal será de 1.0262 m^3. Ejercicios para resolver en H-CANALES Hidráulica Aplicada 9. Un canal debe conducir 750 l/s. el talud es 2, determinar las dimensiones de la sección transversal con la condición que la pendiente sea mínima. La velocidad no debe ser mayor de 1 m/s (a fin de prevenir erosiones). Considerar que n es 0.03. En el caso de revestir el canal (n= 0.022). ¿Con que tirante fluirá el mismo gasto, manteniendo la pendiente y la forma de la sección calculada en el caso anterior? 10. Un depósito tiene un orificio con salido por un tubo de 0.5 pulg. de diámetro. La carga sobre el orificio es de 1.2 m. Calcule el caudal que sale por el orificio. R// Área = (π/4)*(0.5 pulg)^2 = 0.1963 pulg^2 = 0.0001266 m^2, por lo cual, el caudal que sale por el orificio es de 0.001 m^3/s.
